1

Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu tái sử dụng tro xỉ từ lò đốt chất thải rắn sinh hoạt làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng

2

3

4

Mã số nhiệm vụ (nếu có):

5

Tên tổ chức chủ trì: Trường Đại Học Cần Thơ

6

Cơ quan chủ quản: UBND TP. Cần Thơ

7

Chủ nhiệm nhiệm vụ: PGS. TS. Huỳnh Trọng Phước

8

Danh sách cá nhân tham gia nhiệm vụ: PGS.TS. Huỳnh Trọng Phước, PGS.TS. Văn Phạm Đan Thủy, ThS. Lê Thành Phiêu, PGS.TS. Lê Nguyễn Đoan Khôi, ThS. KTS. Châu Minh Khải, ThS. Lê Nông, ThS. Trần Thị Phượng, PGS.TS. Phạm Văn Toàn, TS. Lê Văn Quang, ThS. Phạm Văn Tú

9

Mục tiêu nghiên cứu:

10

Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính: Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về xỉ đáy từ lò đốt CTRSH làm nguyên liệu cho sản xuất vật liệu xây dựng.
Nội dung 2: Nghiên cứu quy trình công nghệ để sản xuất gạch lát bê tông có sử dụng cốt liệu xỉ đáy từ lò đốt CTRSH.
Nội dung 3: Sản xuất thử nghiệm và xây dựng chỉ dẫn kỹ thuật để sản xuất gạch lát bê tông có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH.
Nội dung 4: Thi công lát thử nghiệm gạch bê tông được sản xuất có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH và xây dựng báo cáo tổng kết đề tài.

11

Lĩnh vực nghiên cứu: Kỹ thuật xây dựng

12

Mục tiêu kinh tế xã hội của nhiệm vụ:

13

Phương pháp nghiên cứu: Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về xỉ đáy từ lò đốt CTRSH làm nguyên liệu cho sản xuất vật liệu xây dựng.
- Thu thập, tổng hợp và phân tích các nguồn tài liệu trong và ngoài nước liên quan đến các công nghệ lò đốt CTRSH đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam và một số nước trên thế giới và các ưu nhược điểm của các công nghệ này. Lược khảo các tài liệu trong và ngoài nước liên quan đến các công nghệ xử lý và và sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH trong sản xuất các loại vật liệu xây dựng, từ đó phân tích, so sánh và đánh giá những ưu khuyết điểm của các công trình nghiên cứu trước làm nền tảng cho nghiên cứu hiện tại.
- Thu thập, phân tích và xác định hàm lượng kim loại nặng có trong xỉ đáy bằng phương pháp xác định nồng độ ngâm chiết theo quy trình chỉ dẫn kỹ thuật US EPA Method 1311 + SMEWW 3125B:2017, so sánh kết quả với ngưỡng quy định của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại của Bộ Tài nguyên và Môi trường (QCVN 07:2009/BTNMT) để kết luận về tính an toàn của xỉ đáy lò đốt CTRSH trước khi đưa vào sử dụng.
- Phân tích và tổng hợp các yêu cầu kỹ thuật quy định trong tiêu chuẩn TCVN 7570:2006và trong các công trình đã được công bố trước về đặc điểm của nguyên liệu dùng cho sản xuất gạch lát bê tông, làm nền tảng đưa ra đề xuất phù hợp cho xỉ đáy lò đốt CTRSH sử dụng trong nghiên cứu. Đồng thời, phân tích, xác định các thành phần hóa học chủ yếu của xỉ đáy lò đốt CTRSH bằng phương pháp huỳnh quang tia X (XRF). Từ đó, xây dựng đề cương nghiên cứu chi tiết cho toàn bộ đề tài.
Nội dung 2: Nghiên cứu quy trình công nghệ để sản xuất gạch lát bê tông có sử dụng cốt liệu xỉ đáy từ lò đốt CTRSH.
- Dựa trên kết quả thực hiện nội dung 1 để chọn phương án xử lý và gia công xỉ đáy. Phân tích các tính chất cơ lý của xỉ đáy lò đốt CTRSH theo yêu cầu các tính chất kỹ thuật nguyên liệu cho gạch lát bê tông gồm: xác định độ ẩm (theo TCVN 7572-7:2006); xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước (theo TCVN 7572-4:2006); xác định thành phần hạt và mô đun độ lớn (theo TCVN 7572-2:2006).
- Trên cơ sở tham khảo các nghiên cứu trước có liên quan để giới hạn các thông số phù hợp cho việc thiết kế và tính toán thành phần vật liệu để chế tạo mẫu gạch lát bê tông trong phòng thí nghiệm; tiến hành chế tạo mẫu thử và thực hiện các thí nghiệm đánh giá một số tính chất kỹ thuật của các mẫu gạch lát bê tông chế tạo được theo tiêu chuẩn hiện hành ở quy mô phòng thí nghiệm (xác định độ bền nén theo TCVN 6476:1999 và độ bền uốn theo TCVN 7744:2013); so sánh kết quả thử nghiệm với yêu cầu thiết kế (gạch đạt mác M200 có sử dụng ít nhất 50% cốt liệu xỉ đáy lò đốt CTRSH) để kết luận hoặc nếu không đạt yêu cầu thì điều chỉnh thành phần cấp phối/ thông số công nghệ chế tạo và thử lại cho đến khi chế tạo được mẫu gạch lát bê tông đạt yêu cầu thiết kế.
- Khảo sát và thu thập thông tin về thông số kỹ thuật và quy trình sản xuất thực tế đang áp dụng của dây chuyền sản xuất công nghiệp dự định thuê sử dụng cho nghiên cứu; đối sánh với các thông số chế tạo mẫu gạch trong phòng thí nghiệm để xác định các thông số phải áp dụng chế tạo gạch lát bê tông có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH bằng dây chuyền công nghiệp.
Nội dung 3: Sản xuất thử nghiệm và xây dựng chỉ dẫn kỹ thuật để sản xuất gạch lát bê tông có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH.
- Sử dụng kết quả thu được ở nội dung 2 để tiến hành sản xuất thử nghiệm 4200 viên gạch lát bê tông trên dây chuyền sản xuất công nghiệp (thuê của doanh nghiệp sản xuất gạch); tổng hợp các thông số thiết bị, thành phần cấp phối, quá trình vận hành sản xuất và lập báo cáo đánh giá tổng quan về quá trình sản xuất thử nghiệm.
- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu chất lượng của các mẫu gạch lát bê tông sản xuất trên dây chuyền công nghiệp (thực hiện ở các trung tâm kiểm định có đủ năng lực): Xác định độ bền nén, độ bền uốn, độ hút nước và độ mài mòn bề mặt (theo TCVN 6476:1999, TCVN 7744:2013 và các tiêu chuẩn khác được viện dẫn); báo cáo kết quả thí nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm gạch lát bê tông sản xuất trên dây chuyền công nghiệp.
- Dựa trên báo cáo kết quả thí nghiệm sản phẩm gạch và báo cáo đánh giá tổng quan về quá trình sản xuất thử nghiệm để xây dựng chỉ dẫn kỹ thuật để sản xuất gạch lát bê tông có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH bao gồm: Quy trình xử lý và gia công xỉ đáy lò đốt CTRSH làm cốt liệu cho sản xuất gạch lát bê tông, các yêu cầu kỹ thuật đối với cốt liệu dùng cho sản xuất gạch lát bê tông từ xỉ đáy lò đốt CTRSH và gợi ý thành phần cấp phối nguyên vật liệu và quy trình sản xuất gạch lát bê tông có sử dụng cốt liệu xỉ đáy lò đốt CTRSH đạt yêu cầu.
Nội dung 4: Thi công lát thử nghiệm gạch bê tông được sản xuất có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH.
- Khảo sát hiện trạng mặt bằng nơi sẽ tiến hành lát thử nghiệm gạch bê tông được sản xuất ở nội dung 3; thực hiện các thủ tục hành chính (như xin phép dọn mặt bằng, xin phép triển khai thi công, v.v.) theo yêu cầu của các cơ quan chức năng có liên quan (nếu có). Dự kiến lát thử nghiệm ở 02 địa điểm (01 địa điểm trong khuôn viên Trường Đại học Cần Thơ và 01 địa điểm ở ngoài Trường, có thể do đơn vị đặt hàng nghiên cứu đề xuất/chỉ định).
- Tiến hành lát thử nghiệm một đoạn vỉa hè (dài 60m, rộng 3m) sử dụng gạch lát bê tông sản xuất thử nghiệm (thuê đơn vị thi công có đủ năng lực và kinh nghiệm chuyên môn thực hiện); nhóm nghiên cứu sẽ kiểm tra và ghi nhận hình ảnh xuyên suốt quá trình thi công lát thử nghiệm nhằm đảm bảo quá trình thi công đạt yêu cầu và kịp thời xử lý các lỗi kỹ thuật hay sự cố phát sinh trong quá trình thi công thực tế (nếu có).
- Thu thập mẫu đất và mẫu nước tại địa điểm lát gạch thử nghiệm trong khuôn viên Trường Đại học Cần Thơ để phục vụ phân tích theo QCVN 07:2009/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT để kết luận về tính an toàn của việc áp dụng loại gạch sản xuất có sử dụng xỉ đáy lò đốt CTRSH trong thực tế.
Nội dung 5: Báo cáo tổng kết đề tài.
- Tổng hợp các kết quả thực hiện được từ các nội dung 1-4, xử lý số liệu và viết bản thảo các bài báo khoa học gửi Tạp chí xem xét đăng, đồng thời viết báo tổng kết đề tài (sử dụng các biểu mẫu theo quy định của đơn vị đặt hàng nghiên cứu).
- Chuẩn bị đầy đủ các minh chứng sản phẩm của đề tài theo hợp đồng đã ký với đơn vị đặt hàng nghiên cứu; tổ chức hội đồng nghiệm thu và hoàn tất các hồ sơ nghiệm thu kết quả thực hiện đề tài theo đúng quy định.
Sản phẩm khoa học và công nghệ dự kiến:
- Sản phẩm gạch đạt mác M200 với các chỉ tiêu chất lượng (theo TCVN 6476:1999 hoặc TCVN 7744:2013) như mô tả bên trên. Sản phẩm sau khi sản xuất thử nghiệm xong được ứng dụng lát thử nghiệm khoảng 60 mét dài (rộng 3m) vỉa hè, lối đi.
- Quy trình xử lý, gia công xỉ đáy lò đốt CTRSH thành cốt liệu dùng sản xuất gạch lát bê tông
- Quy trình công nghệ chế tạo gạch lát bê tông sử dụng nguyên liệu xỉ đáy lò đốt CTRSH
- 01 Bài báo khoa học

14

Sản phẩm khoa học và công nghệ dự kiến:

15

Địa chỉ và quy mô ứng dụng dự kiến: - Sản phẩm gạch lát bê tông được sản xuất từ kết quả nghiên cứu này có thể ứng dụng để lát vỉa hè trong khuôn viên trong Trường Đại học Cần Thơ (Địa chỉ: Khu II, đường 3/2, P. Xuân Khánh, Q. Ninh Kiều, TP. Cần Thơ) và lát thử nghiệm một đoạn vỉa hè đường Lý Tự Trọng (trước Khu III - Đại học Cần Thơ, gần Công viên Lưu Hữu Phước) theo đề xuất của UBND Phường An Phú (đính kèm giấy xác nhận phối hợp thực hiện) (Lưu ý: Địa điểm lát thử nghiệm ngoài Trường có thể thay đổi linh hoạt tùy theo tình hình thực tế tại thời điểm triển khai). Bên cạnh đó, Công ty TNHH Xây dựng Huỳnh Gia Phát (Địa chỉ: 129B2, Nguyễn Tri Phương, Khu tái định cư Thới Nhựt, P. An Khánh, Q. Ninh Kiều, TP. Cần Thơ) do ông Trần Quốc Vinh làm đại diện theo pháp luật (Giám đốc) cũng đã đồng ý sẽ ứng dụng kết quả của đề tài vào một số hạng mục công trình do công ty triển khai thực hiện.

16

Thời gian thực hiện: 18 tháng (từ 01/10/2023 đến 01/03/2025)

17

Kinh phí được phê duyệt: 966 triệu đồng
trong đó:

18

Quyết định phê duyệt: số số 259/QĐ-SKHCN ngày 28 tháng Tháng 9 năm 2023

19

Hợp đồng thực hiện: số ngày 01 tháng Tháng 1 năm 1970